Лекция № 7.

Многоэтажные здания

1. Общие сведения

Конструктивной основой многоэтаж­ного здания служит пространственная несущая система из стержневых и панель­ных железобетонных элементов, взаимо­связанных между собой в порядке, обеспе­чивающем прочность, устойчивость и долговечность системы в целом, а также ее отдельных элементов. Пространствен­ная работа системы проявляется в том, что при загружении одного из ее элемен­тов в работу включаются и другие элементы.

По конструктивной схеме многоэтаж­ные здания разделяют на каркасные, бескаркасные и комбинированной систе­мы, а по назначению – на промышленные и гражданские.

Каркасным называют здание, в котором несущими вертикальными элементами системы являются железобетонные колонны. Бескаркасным (панельным или крупно­блочным) называют здание, в котором вертикальные элементы компонуют из поставленных одну на другую стеновых панелей (блоков). В зданиях комбинированной системы несущими вер­тикальными элементами являются колон­ны и панельные стены.

Различают кар­касные схемы с полным и неполным каркасом. При полном каркасе наружные стены самонесущие, а при неполном – несущие.

Каркасную систему используют в основном для зданий промышленного, административного и общественного на­значения, где требуются большие неперего­роженные помещения. Бескаркасную и комбинированную системы применяют для жилых домов, в которых несущие и внутренние стены являются межквартир­ными и межкомнатными перегородками. В зданиях комбинированной системы ниж­ние этажи каркасные, а остальные панель­ные.

Объемно-блочные здания выполняют из объемных блоков жестких пространствен­ных элементов, устанавливаемых друг на друге; в случае применения каркаса объемные блоки служат его заполнением, и каждый блок несет только собственную массу и полезную нагрузку.

В многоэтажных каркасных зданиях горизонтальные нагрузки воспринимают системой рам или вертикальных диафрагм-стенок жесткости, специальными связями или ядром жесткости, консольно за­щемленными в фундаменте (связевые системы). Ядром жесткости называют жесткую пространственную систему, образованную сопряженными между собой стенками. Более часто ядро жесткости выполняют монолитным. Каркас здания с ядром жесткости рассчитывают только на вертикальные нагрузки, что позволяет провести унификацию конструктивных элементов по высоте здания.

В последнее время при строительстве общественных и жилых зданий получили широкое распростране­ние системы многоэтажных зданий с подвесными этажами. Такое здание со­стоит из основной опорной конструкции – железобетонного монолитного ствола, двухконсольных балок или ферм и тяжей, к которым подвешиваются этажи (рис. 7.1). Всю вертикальную нагрузку передают на жесткий вертикальный ствол, в котором размещают лифты, лестницы, инженерные коммуникации, а также поднимаемых этажей.

Рис. 7.1. Здание с подве­шенными этажами

а — внешний вид; 6 — попереч­ный разрез; в — план располо­жения подвесок; 1 — железобе­тонные стены ствола; 2 — пере­крытия; 3 — промежуточные под­вески; 4 — угловые подвески; 5 — диагональные арки

Продольность и устойчивость каркаса в продольном направлении в период монтажа обеспечивают постановкой постоянных вертикальных связей или устройством жестких продольных рам (рис. 7.2).

Каркасы зданий в период возведения рассчитывают на сочетание следующих нагрузок: собственного веса конструкции (включая вес навесных панелей), скорост­ного напора ветра и монтажной норма­тивной нагрузки, равной 2,5 кН/м².